第11章 静电场 1
11.1电荷 1
11.2库仑定律 3
11.2.1电力 3
11.2.2点电荷 3
11.2.3库仑定律 4
11.2.4电力叠加原理 4
11.3电场强度 5
11.3.1电场 5
11.3.2电场强度 5
11.3.3电场强度的计算 6
11.4高斯定理 13
11.4.1电场线 13
11.4.2电通量 14
11.4.3高斯定理 15
11.5高斯定理的应用 17
11.6环流定理 电势 19
11.6.1环流定理 19
11.6.2环流定理的物理意义 20
11.6.3电势差和电势 20
11.7电势的计算 22
11.7.1点电荷电场中的电势 22
11.7.2点电荷系电场中的电势 22
11.7.3连续分布电荷电场中的电势 22
11.8电势与电场强度的关系 25
11.8.1等势面 25
11.8.2等势面的性质 25
11.8.3电势梯度 26
习题11 29
思考题11 31
第12章 导体电学 34
12.1静电场中的导体 34
12.1.1导体的微观结构 34
12.1.2导体的静电平衡 34
12.1.3静电平衡下导体上的电荷分布 35
12.1.4静电屏蔽 37
12.1.5尖端放电 37
12.2电容和电容器 40
12.2.1孤立导体的电容 40
12.2.2电容器的电容 41
12.2.3几种常见的电容器 41
12.2.4电容器的连接 43
12.3传导电流 44
12.3.1电流和电流密度 44
12.3.2欧姆定律的微分形式 45
12.3.3焦耳定律的微分形式 46
12.4电动势 稳恒电场 47
12.4.1电动势 47
12.4.2稳恒电场 48
12.4.3电路上两点间的电势差 49
习题12 50
思考题12 51
第13章 电介质 52
13.1电介质的极化 52
13.1.1现象 52
13.1.2电介质极化的微观模型 52
13.2极化强度和极化电荷 54
13.2.1电极化强度 54
13.2.2极化电荷 55
13.3介质中的静电场 56
13.3.1介质中的场强 56
13.3.2介质中静电场的规律 57
13.3.3介质电极化率 57
13.4电位移矢量 58
13.4.1闭合曲面内的极化电荷 58
13.4.2电位移矢量 58
13.4.3电位移矢量的应用 59
13.5静电场能 60
13.5.1带电体系的静电能 60
13.5.2点电荷之间的相互作用能 61
13.5.3电容器储存的静电能 61
13.5.4静电场能 电场能量密度 62
习题13 65
思考题13 66
第14章 稳恒磁场 67
14.1磁场的描述 67
14.1.1基本磁现象 67
14.1.2磁感应强度及洛伦兹力公式 67
14.2毕奥-萨伐尔定律 69
14.2.1毕奥-萨伐尔定律 69
14.2.2毕奥-萨伐尔定律的应用 70
14.3磁高斯定理 安培环路定理 75
14.3.1磁通量 75
14.3.2磁高斯定理 76
14.3.3安培环路定理 76
14.3.4安培环路定理的应用 78
14.4磁场对载流导线的作用 82
14.4.1安培力公式 82
14.4.2载流线圈在磁场中受到的力矩 84
14.4.3磁力的功 86
14.5带电粒子的运动 88
14.5.1运动带电粒子的磁场 88
14.5.2带电粒子在匀强磁场中的运动 89
14.5.3霍耳效应 91
习题14 93
思考题14 96
第15章 磁介质 98
15.1顺磁性和抗磁性 98
15.1.1电子的磁矩 98
15.1.2磁场中的核外电子 99
15.1.3抗磁性和顺磁性 99
15.2磁化强度和磁化电流 100
15.2.1磁化强度 100
15.2.2磁化电流 101
15.3介质中的磁场 磁场强度 103
15.3.1介质中磁场的高斯定理 103
15.3.2磁场强度 介质中磁场的安培环路定理 104
15.3.3各向同性的磁介质 105
15.4铁磁性 106
15.4.1铁磁质的磁滞回线 107
15.4.2铁磁质的理论解释 107
15.4.3铁磁材料的应用 108
习题15 109
思考题15 110
第16章 变化的电磁场 111
16.1电磁感应定律 111
16.1.1电磁感应现象 111
16.1.2法拉第定律 112
16.2动生电动势 114
16.2.1动生电动势的产生 114
16.2.2洛伦兹力做功问题 116
16.2.3动生电动势的计算 116
16.3感生电动势 118
16.3.1感生电动势和感应电场 118
16.3.2感应电场的性质 120
16.3.3涡电流和趋肤效应 121
16.3.4感生电动势的计算 122
16.4自感和互感 126
16.4.1自感 126
16.4.2互感 127
16.5电容和电感电路中的暂态过程 130
16.5.1 LR电路 130
16.5.2 RC电路 132
16.6磁场能量 133
16.6.1自感磁能 133
16.6.2互感磁能 134
16.7位移电流 136
16.7.1位移电流假设 136
16.7.2全电流定律 138
16.7.3位移电流性质 139
16.8麦克斯韦电磁场方程组 141
习题16 143
思考题16 145
第17章 电磁波 147
17.1电磁波波动方程 147
17.2电磁波的性质 148
17.2.1性质 148
17.2.2坡印廷矢量 150
17.2.3辐射压强 151
17.3振荡电偶极子的辐射 151
17.3.1电磁波的产生 151
17.3.2赫兹实验 153
习题17 154
思考题17 155
第18章 光的干涉 156
18.1光的相干性 156
18.1.1光的电磁理论 156
18.1.2光源的发光机制与特点 158
18.1.3光的相干性 159
18.1.4光程与光程差 160
18.2双缝干涉 161
18.2.1杨氏双缝实验 161
18.2.2应用分波阵面方法的其他实验 163
18.3薄膜干涉 165
18.3.1薄膜干涉的复杂性 165
18.3.2等倾干涉条纹 165
18.3.3等厚干涉条纹 167
18.3.4增透膜和增反膜 170
18.3.5迈克尔逊干涉仪 171
习题18 172
思考题18 174
第19章 光的衍射 176
19.1光的衍射现象 176
19.1.1惠更斯-菲涅耳原理 177
19.1.2单缝夫琅禾费衍射 177
19.2圆孔衍射和光学仪器的分辨本领 180
19.3光栅衍射 182
19.3.1衍射光栅 182
19.3.2光栅方程 183
19.3.3光栅光谱和分辨本领 184
19.4 X射线的衍射 186
习题19 188
思考题19 189
第20章 光的偏振 190
20.1光的偏振现象 190
20.1.1偏振光和自然光 190
20.1.2偏振片 马吕斯定律 192
20.2反射和折射时的偏振现象 194
20.3晶体的双折射现象 195
20.4偏振光的获得与检验 197
习题20 199
思考题20 199
第21章量子光学基础 201
21.1引言 201
21.2普朗克的能量子假说 201
21.2.1热辐射现象 201
21.2.2黑体辐射的基本规律 203
21.2.3普朗克的能量子假说 205
21.3爱因斯坦的光量子假设 206
21.3.1光电效应 206
21.3.2爱因斯坦的光量子假设 207
21.3.3康普顿效应 209
21.4氢原子光谱 玻尔理论 213
21.4.1氢原子光谱实验规律 213
21.4.2经典原子模型的困难 215
21.4.3玻尔理论 215
21.5激光器的工作原理 218
21.5.1自发辐射、受激辐射和受激吸收 218
21.5.2粒子数反转和光放大 220
21.5.3激光器的工作原理 220
习题21 223
思考题21 224
第22章 量子力学基础 225
22.1实物粒子的波动性 225
22.1.1光的波粒二象性 225
22.1.2德布罗意物质波假设 225
22.1.3物质波的实验验证 227
22.2波函数及统计解释 228
22.2.1波函数 228
22.2.2波函数的统计解释 228
22.2.3微观粒子的波粒二象性 229
22.3不确定性关系 230
22.3.1位置和动量不确定关系 230
22.3.2能量和时间不确定关系 232
22.4薛定谔方程 233
22.4.1薛定谔方程的建立 233
22.4.2定态薛定谔方程 235
22.5力学量算符的本征值问题 236
22.5.1力学量的算符表示 236
22.5.2算符的本征值问题 237
22.6薛定谔方程的应用 238
22.6.1一维无限深势阱中的粒子 238
22.6.2一维谐振子（抛物线势阱） 242
22.6.3一维散射问题 244
22.7氢原子量子理论 247
22.7.1角动量算符的本征值问题 247
22.7.2氢原子的能量和电子几率密度 249
22.8电子的自旋 泡利不相容原理 251
22.8.1电子的自旋 251
22.8.2泡利不相容原理 253
习题22 253
思考题22 254
第23章 固体的量子理论 256
23.1晶体 256
23.2固体的能带结构 257
23.2.1能带 257
23.2.2能带的宽度 259
23.2.3满带、导带和价带 259
23.2.4导体、半导体和绝缘体 260
23.3半导体的电子论 261
23.3.1近满带和空穴 261
23.3.2 n型半导体和P型半导体 262
23.3.3 p-n结 263
23.4超导电现象 265
23.4.1零电阻 265
23.4.2完全抗磁性 266
23.4.3临界磁场与临界电流 267
23.4.4两类超导体 267
23.4.5 BCS理论 268
习题23 269
思考题23 270
第24章 原子核物理和粒子物理简介 271
24.1原子核的基本性质 271
24.1.1原子核的组成 271
24.1.2原子核的模型 273
24.1.3核力和介子 274
24.2原子核的量子性质 275
24.2.1原子核的自旋 275
24.2.2原子核的磁矩 276
24.2.3核磁共振 277
24.3原子核的放射性衰变 278
24.3.1放射性衰变规律 278
24.3.2 α衰变 279
24.3.3 β衰变 280
24.3.4 γ衰变 281
24.4核裂变和核聚变 281
24.4.1原子核的结合能 281
24.4.2重核的裂变 283
24.4.3轻核的聚变 285
24.5粒子物理简介 286
24.5.1粒子及其分类 287
24.5.2强子的夸克模型 288
24.5.3基本粒子的相互作用 291
24.5.4粒子的对称性和守恒定律 292
参考答案 295